(57)【要約】【課題】  安価かつ簡単に無声放電の状態を確認できるオゾン発生器を提供する。【解決手段】  オゾン発生用無声放電電極と電源とを接続するリード線に絶縁被覆電線を巻き付けることにより、リード線に流れる放電電流を検出し電圧計の指示針が止まる位置の色分け表示板によって、目視で放電状態を容易に確認できる。【選択図】        図１
0003121334.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
無声放電電極と、
前記無声放電電極にリード線を介して放電用電力を供給する電源と、
前記リード線に電磁結合され、リード線を流れる放電電流を検出する放電電流検出器と、
前記放電電流検出器と前記無声放電電極の接地側もしくは低圧側との間に接続される第１の抵抗と、
前記第１の抵抗の両端に直列接続された第２の抵抗と電圧計と
を含むことを特徴とするオゾン発生器。
【請求項２】
前記放電電流検出器は、絶縁体で被覆された金属線（以下、被覆電線という）を前記リード線に巻き付けたものであることを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生器。
【請求項３】
前記電圧計は、測定した電圧値を色によって指示する電圧表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生器。
【請求項４】
前記電圧表示手段は、色分け表示板と、その表示板上を動く指示針によって構成されることを特徴とする請求項３に記載のオゾン発生器。
【請求項５】
前記電圧表示手段は、電圧値の大きさによって異なる色の表示部が点灯する多色表示手段により構成されることを特徴とする請求項３に記載のオゾン発生器。
【請求項６】
前記無声放電電極の高圧側の表面に誘電体を配置したことを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生器。
【請求項７】
前記無声放電電極の高圧側および接地側の双方の表面に誘電体を配置したことを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、オゾン発生状態を安価かつ簡易に確認できる無声放電方式を用いたオゾン発生器に関する。具体的には、放電電圧の検出方法と測定した電圧の表示方法とを工夫したオゾン発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無声放電方式を用いたオゾン発生器の第１の従来例を図６を用いて説明する（特許文献１）。これは、電源から放電用電圧を無声放電電極に印加して、無声放電電極からオゾンを発生させるオゾン発生器であって、無声放電電極両端の電圧値と、電源から無声放電電極に流れる電流値とを電力測定器によって測定することでオゾン発生器の消費電力を測定するもので、電流検出器として変流器を用い、変流器の１次側を無声放電電極と電源との間に接続し、電流値が小さく変換される変流器の２次側で無声放電電極に流れる電流値を測定することにより、電流検出用コンデンサを小型化し、オゾン発生器の容量が増大しても小型形状を維持できるように図ったものである。
【０００３】
図７は、オゾン発生器の第２の従来例である（特許文献２）。これはトランスを用いてオゾン発生用無声放電電極に高電圧を発生させるもので、低圧側の一次巻線に加えたパルス電圧をトランスで昇圧して無声放電電極に加えて放電させるオゾン発生器において、トランスの一次側に電圧検出用の３次巻線を設け、この3次巻線の電圧値に基づいて高圧の２次側回路の断線や過負荷等を判定するもので、３次巻線の巻数を少なくすれば小さい電圧を検出するだけで高圧の２次側回路の故障を検出することができるものである。
【特許文献１】特開平０７−０３３４０６公報
【特許文献２】特開２００１−０７２４０１号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
第１の従来例は、変流器を用いて放電回路を流れる電流を検出する方法を用いており、無声放電が正常に行われていない場合でも電流は流れるので、実際にオゾンが発生していない場合でも放電電流が誤検出され、無声放電の状態を正確に検出できないという欠点があった。また、コンデンサは小さくできるとしても変流器の１次側には大きな電流が流れるため、変流器を小型化することは困難であり、オゾン発生器の小型化には限界があり、かつ高価であるという欠点もあった。第２の従来例では、トランスを用いて電圧の小さい１次側の電圧を検出しているため、放電状態の検出精度は良好であるが、高電圧に対応したトランスが必要なため、オゾン発生器は大型かつ高価になり、放電状態を安価に確認できないという欠点があった。本考案は、無声放電方式を用いたオゾン発生器において、安価でかつ簡単に放電状態を確認できるオゾン発生器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案のオゾン発生器は、無声放電電極と、前記無声放電電極にリード線を介して放電用電力を供給する電源と、このリード線に絶縁被覆金属線を巻き付けることによりリード線に流れる放電電流を検出する放電電流検出器と、この放電電流の検出結果に基づいて放電電極に印加される電圧を測定する電圧計により構成されることを第１の特徴とする。さらに、測定した電圧の大きさを色によって指示する電圧表示機能を持つ電圧計を用いることを第２の特徴とする。
【考案の効果】
【０００６】
以上記載したように、本考案のオゾン発生器によれば、無声放電電極と電源を接続するリード線に絶縁被覆電線を巻き付けて無声放電電極に流れる放電電流の一部を取り出し、その放電電流の一部により第１の抵抗の両端に発生する小さな電圧を電圧計で測定することによって放電の状態を確認できるため、安価な汎用型の電圧計が使用でき、結果的に安価なオゾン発生器を提供できる。また、指示針と測定電圧の範囲を指定できる色分け表示板を有する電圧計を用いることで、放電状態を一目で確認できる便利なオゾン発生器を提供できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は本考案のオゾン発生器の回路図である。１は無声放電電極、２は無声放電電極１を放電させるための電源ＰＳ（Power Source）、３は無声放電電極１と電源２を接続するリード線、４は電源と無声放電電極との間を流れる放電電流の一部を検出する放電電流検出器である。５は電圧計、６は電圧計５に直列に接続された抵抗（第２の抵抗）、７は放電電流検出器４が取り出した電流により電圧を発生させるための抵抗（第１の抵抗）である。双方の抵抗は固定抵抗でもいいし、可変抵抗でも構わない。いずれの場合も本考案に含まれる。また、ここでは第２の抵抗６を電圧計５より高圧側に接続した例を示しているが、低圧側に接続する場合ももちろん含まれる。要するに、電圧計５と第２の抵抗６は直列接続されていればよく、その接続順序は問わない。
【０００８】
電源２と無声放電電極１との間を流れる電流はパルス状の電流で高周波成分を多く含むため、例えば絶縁被覆電線をリード線３に巻き付けると、電磁誘導の原理によって絶縁被覆電線の両端に誘導電圧が発生し、絶縁被覆電線に接続された抵抗７や抵抗６に電流が流れるので、リード線３に巻き付けた絶縁被覆電線は放電電流検出器として動作する。この放電電流検出器４でリード線３から取り出された電流が第１の抵抗７と第２の抵抗６に分割して流れので、双方の抵抗値を適切な値に設定することにより電圧計５に印加される電圧値を調整して、電圧計の表示を読み易いレンジに設定することができる。
【０００９】
電源２はパルス状の電圧を発生可能な電源である必要があり、いわゆるインバータ付きの電源が好適である。この電源は、直流電源とダイオード等による高速スイッチから構成され、スイッチによって直流電源の出力を切断することによってパルス状電圧を発生させるものであるが、この電源としては周知な構成のものを用いればよく、本考案では電源２の構成に特徴はないので詳細な説明は省略する。
【００１０】
図１に示した本考案のオゾン発生器では、無声放電電極１が放電するときにはリード線３にパルス状電流が流れるので、リード線３に絶縁被覆電線４（以下、被覆電線という）を巻き付けるだけの簡単な構造で放電時に流れるパルス状電流の一部を取り出すことができ、その取り出した電流を第１の抵抗７に流して発生させた電圧を電圧計５で測定することにより、簡易な電圧計５でも簡単に放電の有無、すなわちオゾン発生状態を確認することができる。つまり、放電時と非放電時ではリード線３に流れる電流に差異があるため、本考案のような簡単な構造の放電電流検出器であっても容易に放電時の電流を検出できるので、放電の状態を安価に確認できるオゾン発生器が実現できる。またリード線３を流れる電流を直接取り出すわけではなく、その放電電流の一部を取り出すにすぎないから、第１の抵抗に加わる電圧は無声放電電極１に加わる電圧よりはるかに小さいため、汎用の安価な電圧計を用いることができる。
【００１１】
図２は無声放電電極１の詳細な構成例である。無声放電電極１は、２つの電極間に誘電体を配置することによって、電極の全面にわたって均一に放電させ、それによって火花放電のような音を発生させない点が特徴であるが、誘電体は高圧側の電極にのみ配置する構造と、双方の電極に配置させる構造がある。図２（ａ）は双方の電極の表面に誘電体を配置させた構造であり、図２（ｂ）は高圧側の電極の表面にのみ誘電体を配置させた構造である。１１は高圧側電極、１２は高圧側電極１１の表面に配置された第１の誘電体、１３は低圧側電極、１４は低圧側電極の表面に配置された第２の誘電体、１５は接地、１６は電極に入力される酸素、１７は放電により発生したオゾン、１８は放電の様子を示す。ここでは電極の低圧側は接地させているが、必ずしも接地させる必要はない。電極間に電極とほぼ同一面積の誘電体を設けることで、電極の全面にわたって均一な放電を実現でき、オゾンを効率的に発生させることができる。
【００１２】
図３は放電電流検出器４の具体的な構成例として、絶縁被覆電線を無声放電電極に接続されるリード線３に巻き付けた様子を拡大して示す。４１が中心となる金属線、４２が金属線４１を被覆する絶縁材である。金属線４１を直接リード線３に巻き付けると金属のリード線同士が接触して双方のリード線は電気的に同電位になり、第１の抵抗７には高電圧が直接印加されてしまうため、双方のリード線を電気的に同一電位にしないことが必要であり、絶縁材４２で被覆された金属線を用いる。絶縁材４２の材質は問わないが、プラスチック類や紙などが好適である。また絶縁材で薄くコーティングした金属線を用いることもできる。さらに、絶縁被覆電線をリード線３に単に巻き付けただけでは衝撃等によって絶縁被覆電線がはずれてしまうおそれがあるため、リード線３に巻き付けた絶縁被覆電線を接着剤で固めることが望ましい。
【００１３】
図４は電圧計５の具体的な構成例である。ここでは、指示針と測定した電圧の範囲を指定できる色分け表示板によって、放電状態を一目で確認できるようにした点が特徴である。図４において、５１、５２は電圧計端子、５３は表示部、５４は電圧を指示する指示針、５５は電圧計の筐体である。本考案の場合、第２の抵抗の一端が電圧計端子５１に接続され、無声放電電極１の低圧側、例えば接地線が電圧計端子５２に接続される。表示部５３は（ア）、（イ）、（ウ）、（エ）のような色分け表示板で構成され、色分け表示板の上を指示針５４が動くので、その指示針５４が止まる位置の色分け表示板によって放電状態を一目で確認することができる。第４図に示した例では、指示針５４は（イ）の色を指示しているので、（イ）の色部に対応する放電状態にあることを知ることができる。ここでは、例えば（ア）の部分が赤色、（イ）の部分が黄色、（ウ）の部分が緑色、（エ）の部分が青色で表示されるように構成できる。もちろん他の色を用いてもいいし、（ア）が緑色、（イ）が青色のように、色の組み合わせを変えてもいい。また、色分けの数を変えることも出来る。
【００１４】
電圧測定箇所をリード線などで電圧計端子５１、５２に接続すると、指示針５４が振れ、指示針５４は測定電圧の大きさに応じて色分け表示板上の対応する（ア）、（イ）、（ウ）、（エ）の部分で停止する。指示針５４は、非放電中は（ア）か（イ）の部分で停止し、放電中は（ウ）か（エ）の部分の上で停止するように第１の抵抗７と第２の抵抗６を調整しておけば、指示針５４が止まる位置の色分け表示板の色で放電状態を容易に確認することができる。
【００１５】
表示部５３は色分け表示板だけでなく、異なる色で点灯する複数の表示部を用いることもできる。この電圧計の例を図５に示す。図４に示した第１の例と異なる部分は表示部５６であり、それ以外の部分は同一であるので、同一の符号で示し、説明は省略する。表示部５６は異なる色の表示部（カ）、（キ）、（ク）、（ケ）により構成される。この電圧計は、測定した電圧の大きさによって異なる色の表示部が点灯するもので、表示部（カ）、（キ）、（ク）、（ケ）が、それぞれ、例えば、赤色、黄色、緑色、青色に点灯する。この電圧計では、測定した電圧の大きさによって異なる色の表示部が点灯するので、暗い場所で使用する場合や遠方からでも一層わかり易く放電状態を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案のオゾン発生器の実施例の回路図である。
【図２】本考案のオゾン発生器に用いられる無声放電電極の構成図である。
【図３】本考案のオゾン発生器に用いられる放電電流検出器の１例である。
【図４】本考案のオゾン発生器に用いられる電圧計の第１の例である。
【図５】本考案のオゾン発生器に用いられる電圧計の第２の例である。
【図６】オゾン発生器の第１の従来例である。
【図７】オゾン発生器の第２の従来例である。
【符号の説明】
【００１７】
１  無声放電電極
２  電源
３  リード線
４  放電電流検出器
５  電圧計
６  第２の抵抗
７  第１の抵抗
１１  高圧側電極
１２  第１の誘電体
１３  低圧側電極
１４  第２の誘電体
４１  金属線
４２  絶縁性の被覆
５１  電圧計端子
５２  電圧計端子
５３  表示部
５４  指示針
５５  電圧計の筐体
５６  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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